普通板式橡膠支座在垂直方向具有足夠剛度,保證在豎向荷載作用下產(chǎn)生較小壓縮變形,一般要求最大壓縮變形不得超過(guò)橡膠厚度的15%。這類支座包括公路板式橡膠支座和圓形球冠板式橡膠支座,能夠適應(yīng)各種高架橋坡梁、斜交梁及曲梁等特殊結(jié)構(gòu)需求。
抗震性能:能夠顯著提高建筑的抗震能力,延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的自振周期,減小地震響應(yīng)。
從以上原理及作用可以看出,嘉興摩擦擺支座在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)中有著非常重要的作用和地位。它可以減輕自然災(zāi)害對(duì)建筑的危害和破壞,保護(hù)人員生命財(cái)產(chǎn)安全,使得建筑結(jié)構(gòu)更加堅(jiān)固、安全、可靠。
對(duì)于鐵路路梁建筑,由于制動(dòng)力影響較大,固定支座和活動(dòng)支座的布置應(yīng)根據(jù)如下原則:對(duì)橋跨結(jié)構(gòu)而言,好使梁的上弦在制動(dòng)力的感化下受壓,并能對(duì)消有部分豎向荷載上弦發(fā)生活力發(fā)火的拉力;對(duì)橋墩而言,好讓制動(dòng)力的感化偏向指向橋墩核心,并使橋墩頂混凝土或漿砌片石受壓,在制動(dòng)力感化下受壓而不是受拉。
加勁鋼板的作用:鋼板主要約束橡膠層側(cè)向膨脹,但對(duì)支座抗剪剛度影響甚微。加勁與不加勁橡膠支座在相同厚度下,水平力作用產(chǎn)生的位移量大致相同。
隨著技術(shù)的發(fā)展,橡膠支座衍生出多種類型以滿足不同工程需求:普通板式橡膠支座:由多層橡膠片與加勁鋼板鑲嵌、粘合、壓制而成。主要用于中小跨徑的梁橋、浮橋等結(jié)構(gòu),適應(yīng)較小的轉(zhuǎn)動(dòng)與位移。
支座的正確安裝、更換及與整體結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)是保證其長(zhǎng)期正常工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
盆式橡膠支座中的固定拉壓支座,用于承受上拔反力(如斜拉橋、懸挑結(jié)構(gòu)),施工核心要點(diǎn):結(jié)構(gòu)組成:支座中心穿設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋,鋼筋外側(cè)在支座高度范圍內(nèi)設(shè)置套管,形成軟墊緩沖層;預(yù)加應(yīng)力:預(yù)應(yīng)力鋼筋需按1.2 倍設(shè)計(jì)上拔力預(yù)張拉,避免因錨桿伸長(zhǎng)導(dǎo)致支座與上下結(jié)構(gòu)脫開(kāi),確保抗拉可靠性。

接觸面處理:為保證支座安裝平整度,應(yīng)在支座底面與支承墊石頂面之間搗筑20-50mm厚的干硬性無(wú)收縮砂漿墊層
板式橡膠支座應(yīng)用廣泛的基礎(chǔ)型支座,結(jié)構(gòu)成熟,已被設(shè)計(jì)單位與施工單位熟練應(yīng)用,其質(zhì)量穩(wěn)定性直接影響建筑整體安全,是工程中優(yōu)先選用的支座類型之一。
自1965年上海橡膠制品研究所聯(lián)合上海市政工程研究所率先開(kāi)展板式橡膠支座研發(fā)以來(lái),我國(guó)建筑隔震技術(shù)已歷經(jīng)六十載發(fā)展歷程。通過(guò)在全國(guó)公路橋梁工程的實(shí)踐應(yīng)用,疊層橡膠支座已發(fā)展成為建筑結(jié)構(gòu)抗震的核心技術(shù),其經(jīng)濟(jì)效益相較傳統(tǒng)抗震體系提升顯著——地震導(dǎo)致的建筑破壞、財(cái)產(chǎn)損失及停工損失可降低70%以上。
盆式橡膠支座:通過(guò)密閉于鋼盆內(nèi)的橡膠塊承受壓力,利用盆環(huán)與中間鋼板間的滑動(dòng)實(shí)現(xiàn)水平位移。其承載力高、轉(zhuǎn)動(dòng)性能佳,適用于大跨度橋梁。安裝時(shí)需注意焊接操作防止燒壞混凝土,錨固螺栓外露高度應(yīng)不大于螺母厚度。
施工方便:安裝簡(jiǎn)便,能夠快速適應(yīng)結(jié)構(gòu)變化。
根據(jù)工程技術(shù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),目前在用橋梁中有相當(dāng)比例的支座存在不同程度的病害問(wèn)題。調(diào)查顯示,約有20%的橋梁支座病害狀況較為嚴(yán)重,急需進(jìn)行更換或調(diào)整處理,否則將直接影響橋梁整體結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。
目前,建筑隔震設(shè)計(jì)中較為普遍采用的方法是彈性反應(yīng)譜法,這種方法被大部分采用,但有不同的規(guī)范,主要有美國(guó)的、日本的和歐洲的規(guī)范,它們之間區(qū)別不大,主要在于計(jì)算公式的不同,這些計(jì)算公式是指隔震裝置等效剛度的計(jì)算和和等效阻尼的計(jì)算,與之相對(duì)比,那些復(fù)雜性強(qiáng)或較為不規(guī)則的建筑,較為常用的方法是時(shí)程方法。
橡膠支座關(guān)鍵特點(diǎn):具備構(gòu)造簡(jiǎn)單、安裝便捷、節(jié)省鋼材、價(jià)格低廉、養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)便、易于更換等突出優(yōu)點(diǎn)。

板式橡膠支座的施工質(zhì)量直接影響結(jié)構(gòu)安全性與壽命,需嚴(yán)格把控墊石設(shè)置、支座安裝、連接工藝及布置邏輯四大核心環(huán)節(jié):
這種支座通常由上下固定板、滑動(dòng)面、摩擦材料和連接件等部分組成。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí),上部結(jié)構(gòu)相對(duì)于下部基礎(chǔ)發(fā)生位移,摩擦擺支座允許這種位移發(fā)生,并通過(guò)滑動(dòng)界面摩擦消耗地震能量,從而減小地震對(duì)上部結(jié)構(gòu)的影響。
嘉興FPS建筑摩擦擺支座由下部擺體和上部固定支座兩部分組成。下部擺體包括一個(gè)重錘和與之相連的摩擦板,重錘負(fù)責(zé)提供恢復(fù)力,而摩擦板則負(fù)責(zé)消耗地震能量。上部固定支座則負(fù)責(zé)支撐建筑物的重量并限制其水平位移。
在支座選型時(shí),應(yīng)根據(jù)工程所在地的地震動(dòng)參數(shù)選取相應(yīng)規(guī)格型號(hào),同時(shí)校核支座的水平剛度指標(biāo)及其在極限剪應(yīng)變狀態(tài)下的使用性能,確保支座滿足預(yù)期地震作用下的功能需求。
目前,在我國(guó)的土木工程隔震結(jié)構(gòu)中,常用的隔震裝置是橡膠隔震支座。普通隔震支座在溫度和交通荷載(低周疲勞)作用下支座中的鉛芯將產(chǎn)生疲勞剪切破壞,普通支座使的阻尼性能大幅度降低;同時(shí)普通支座在使用的過(guò)程中容易造成橡膠開(kāi)裂、鉛芯外露,這也將會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。因此使用性能穩(wěn)定的橡膠隔震支座,橡膠隔震支座既能有效地保證工程結(jié)構(gòu)的安全,橡膠隔震支座又可以避免對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染。
云南省住建廳關(guān)于明確隔震減震建筑工程有關(guān)問(wèn)題的通知中促進(jìn)規(guī)定的第三條款項(xiàng)和第二項(xiàng)的規(guī)定,對(duì)于抗震設(shè)防烈度8度及以上區(qū)域的所有重點(diǎn)設(shè)防類、特殊設(shè)防類建筑工程(包括學(xué)校、幼兒園校舍和醫(yī)院醫(yī)療用房中屬于重點(diǎn)設(shè)防類和特殊設(shè)防類的建筑工程),只要滿足單體建筑面積100平方米以上,均應(yīng)當(dāng)采用隔震減震技術(shù)。
普通板式橡膠支座適用于跨度小于 30m、位移量較小的建筑與橋梁工程;平面形狀選型需匹配橋跨結(jié)構(gòu)類型:正交建筑優(yōu)先選用矩形支座,曲線橋、斜交橋及圓柱墩橋則適配圓形支座;球冠圓板橡膠支座因受力性能更優(yōu),可在對(duì)變形適應(yīng)性要求較高的圓形支座應(yīng)用場(chǎng)景中優(yōu)先選用。
容許壓應(yīng)力與形狀系數(shù):支座的承載能力與其形狀系數(shù)S(有效承壓面積與自由側(cè)表面積之比)密切相關(guān)。規(guī)范要求,當(dāng)形狀系數(shù)S > 8時(shí),支座的容許壓應(yīng)力可取為10MPa。形狀系數(shù)是設(shè)計(jì)選型中的核心計(jì)算參數(shù)。

球冠圓板式橡膠支座:能更好地適應(yīng)各種坡梁、斜交梁及曲梁,受力狀態(tài)有所改善,且安裝方便,造價(jià)經(jīng)濟(jì)。
盆式橡膠支座安裝精度要求:梁體就位后,應(yīng)在其底板與墩、臺(tái)支承墊石之間預(yù)留指定空隙,以便采用重力灌漿法灌注高強(qiáng)度無(wú)收縮材料,確保密實(shí)度。支座中心線需與主梁中心線重合或平行,最大允許偏差需嚴(yán)格控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。對(duì)于單向活動(dòng)支座,安裝時(shí)必須確保上下導(dǎo)向塊保持平行,其交叉角嚴(yán)格限制在一定分值內(nèi)(如文中提到的特定要求)。
該支座主要由上、下固定板、滑動(dòng)面、摩擦材料和連接件等部分組成。當(dāng)?shù)孛姘l(fā)生震動(dòng)時(shí),建筑物會(huì)受到水平方向的地震力作用,這些地震力通過(guò)連接件傳遞給擺,使擺產(chǎn)生滑動(dòng)。在滑動(dòng)過(guò)程中,擺與摩擦材料之間產(chǎn)生摩擦力,從而將地震的能量轉(zhuǎn)化為摩擦熱,這種能量轉(zhuǎn)化過(guò)程降低了地震對(duì)建筑物的影響,實(shí)現(xiàn)了減震效果。
加載頻率相關(guān)性能水平剛度按表7中的要求,測(cè)定被試橡膠支座在設(shè)計(jì)壓應(yīng)力作用下,剪切變形R=100^時(shí),加載頻率/分別為0.02,0.05,0.1,0.2時(shí)的水平剛度和等效黏滯阻尼比,并計(jì)算與F=0.21HZ時(shí)的相應(yīng)比值等效粘滯阻尼比4溫度相關(guān)性能水平剛度按表7中的要求,測(cè)定被試橡膠支座在設(shè)計(jì)壓應(yīng)力作用下,剪切變形R=100%,溫度T分別為﹣10℃,0℃,20℃,40℃時(shí)的水平剛度和等效黏滯阻尼比,并計(jì)算與T=20℃時(shí)的相應(yīng)比值等效粘滯阻尼比對(duì)用于高寒地區(qū)的建筑橡膠支座,可根據(jù)需要補(bǔ)充進(jìn)行低溫試驗(yàn)。
轉(zhuǎn)角控制:支座形狀系數(shù)越大,抗壓彈性模量越大,設(shè)計(jì)允許轉(zhuǎn)角越小,轉(zhuǎn)動(dòng)性能越低
板式橡膠支座組裝及注意事項(xiàng):1.凡工廠配套提供的四氟滑板橡膠支座,應(yīng)進(jìn)行整體組裝;2.凡待組裝的零部件,應(yīng)有工廠質(zhì)檢部門(mén)的合格標(biāo)記;3.組裝時(shí),四氟滑板橡膠支座和不銹鋼表面應(yīng)用丙酮或酒精擦洗干凈后,注滿5201-2硅脂潤(rùn)滑油;4.支座外漏表面應(yīng)平整、美觀,組裝的四氟滑板橡膠支座的公差應(yīng)滿足設(shè)計(jì)紙要求,并用螺栓或短鋼筋臨時(shí)固定,鋼件表面部分,應(yīng)進(jìn)行有效防護(hù),同時(shí)應(yīng)標(biāo)明支座中心位置;5.板式橡膠支座應(yīng)設(shè)置防塵罩,構(gòu)造要便于拆裝。
在支座的摩擦材料的作用下,建筑結(jié)構(gòu)被迫在一個(gè)較小的位移范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng),從而降低了地震產(chǎn)生的振動(dòng)幅度,縮短了回復(fù)時(shí)間。通過(guò)這樣的調(diào)整,建筑結(jié)構(gòu)的安全性得到了極大的提高。
目前,日本使用的減振系統(tǒng)分為兩大類,即主動(dòng)式減振裝置和被動(dòng)式減振裝置。目前,新建的公路建筑幾乎全部選用橡膠支座。目前,性能化設(shè)計(jì)的實(shí)施過(guò)程可簡(jiǎn)要地概括為三步:目前板式橡膠支座已成為公路與城市建筑J-泛采用和深受歡迎的一種支座形式。目前板式橡膠支座已成為公路與城市建筑J—泛采用和深受歡迎的一種支座形式。目前常用的建筑支座主要有兩大類,一類是板式橡膠支座,另一類是盆式橡膠支座。目前公路建筑已較少采用鑄鋼支座,鐵路建筑也開(kāi)始使用其他類型支座,如盆式橡膠支座。目前建筑檢測(cè)主要是通過(guò)人工目測(cè)或者采用一些儀器設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、荷載試驗(yàn)及其他輔助性試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行的。
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